初露端倪

溫杰

2015年歲末，諾斯羅普·格魯門公司在加利福尼亞州的帕姆代爾首次向媒體展示了下一代空中優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)斗機(jī)（NGAD）的全新設(shè)計(jì)概念，旨在替代美國空軍的“猛禽”和美國海軍的“超級(jí)大黃蜂”。這兩種可選有人駕駛的無尾戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)概念重點(diǎn)突出了使用激光武器摧毀目標(biāo)的能力，引發(fā)了外界的高度關(guān)注。

諾·格公司的設(shè)計(jì)概念顯示，這種無尾、超聲速戰(zhàn)斗機(jī)采用了后掠翼，有可能在戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)動(dòng)性、速度和隱身方面取得新的突破，不同于早期發(fā)布的一些第5代戰(zhàn)斗機(jī)（美國現(xiàn)稱6代機(jī)）概念。然而，即便在推力矢量技術(shù)日益成熟的情況下，這種超聲速飛翼式戰(zhàn)斗機(jī)仍將面臨著棘手的技術(shù)挑戰(zhàn)。

諾·格公司充分利用了多年來在飛翼設(shè)計(jì)方面的技術(shù)積累，在兩種概念的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上反映出B-2轟炸機(jī)和X-47B驗(yàn)證機(jī)的一些特點(diǎn)。粗略來看，F(xiàn)-X概念在總體構(gòu)型上更像是一架縮小的B-2轟炸機(jī)，而F/ A-XX概念則更多地承襲了X-47B驗(yàn)證機(jī)的一些氣動(dòng)布局，但考慮到空軍和海軍在任務(wù)需求方面的差異，兩種方案在機(jī)身、機(jī)翼、推進(jìn)系統(tǒng)等許多方面還存在明顯不同。

值得注意的是，諾·格公司在想象圖中描繪了隱身戰(zhàn)斗機(jī)使用激光武器攻擊多個(gè)目標(biāo)的場(chǎng)景。與此前幾代空中優(yōu)勢(shì)戰(zhàn)斗機(jī)不同，5代機(jī)的總體構(gòu)型在初始設(shè)計(jì)階段將直接受到如何集成定向能武器的影響。盡管激光技術(shù)趨于小型化和從笨重的化學(xué)激光武器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到固態(tài)電子激光武器系統(tǒng)，但全系統(tǒng)的熱管理仍然是關(guān)鍵。

隨著美國空軍和海軍對(duì)第5代戰(zhàn)斗機(jī)的興趣與日俱增，諾·格公司正在加速發(fā)展定向能武器和熱管理等關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)此，諾·格公司航空航天系統(tǒng)分部總經(jīng)理湯姆·韋斯在面對(duì)媒體時(shí)表示，如果能在熱管理技術(shù)領(lǐng)域取得革命性進(jìn)步，諾·格公司就可以將所有這些品質(zhì)有效地結(jié)合在一種平臺(tái)上，就有可能最終贏得美國空軍的F-X計(jì)劃和美國海軍的F/A-XX計(jì)劃。他強(qiáng)調(diào)這些研究是針對(duì)性創(chuàng)新的一部分，同時(shí)也是競爭第5代戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃過程中不可或缺的一項(xiàng)重要工作。

實(shí)際上，諾·格公司很早就開始探索下一代戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展。早在2009年，美國空軍在第5代戰(zhàn)斗機(jī)醞釀初期曾經(jīng)公開過諾·格公司的一種設(shè)計(jì)方案，想象中的下一代戰(zhàn)斗機(jī)通過發(fā)射高能激光束，不僅可以摧毀空中目標(biāo)和地面目標(biāo)，甚至還能對(duì)后方目標(biāo)實(shí)施強(qiáng)烈干擾，顯示出定向能武器的靈活性。

多年前，諾·格公司按照美國海軍研究辦公室的海上激光器驗(yàn)證計(jì)劃，已經(jīng)研制出一種固態(tài)激光武器系統(tǒng)，經(jīng)過初步測(cè)試后已經(jīng)安裝到“龐塞”號(hào)兩棲船塢運(yùn)輸艦上，接受驗(yàn)證測(cè)試。但是，激光武器投入實(shí)用除了必須提供足夠功率的電力外，面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是如何應(yīng)對(duì)工作時(shí)產(chǎn)生的巨大熱量。為了保證激光武器達(dá)到低溫要求，避免故障發(fā)生和過早地失效，必須在熱管理技術(shù)和冷卻技術(shù)等方面加大投入，盡快取得突破。

與電磁輻射、先進(jìn)的定向能武器和生存能力等要素相比，熱力學(xué)管理和控制水平毫無疑問成為贏得第5代戰(zhàn)斗機(jī)競爭的一個(gè)重要衡量指標(biāo)，將發(fā)揮至關(guān)重要的作用。韋斯指出，當(dāng)前最先進(jìn)的激光器的轉(zhuǎn)換效率只能達(dá)到32%～33%。這意味著如果生成一束1兆瓦能量的激光，由此會(huì)產(chǎn)生2兆瓦的熱量。這樣，飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中將面臨一系列挑戰(zhàn)：這2兆瓦可以做什么？將激光器安裝在哪里不會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生熾熱？因此，戰(zhàn)勝這一挑戰(zhàn)將是最終實(shí)現(xiàn)NGAD設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。

目前，諾·格公司對(duì)于5代機(jī)的研制需求有所了解，但還有一些事情并不清楚，比如它需要飛多遠(yuǎn)、飛多快、配備何種武器、具有怎樣的機(jī)動(dòng)性和生存力？為了找到這些答案，諾·格公司的先進(jìn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在逐步建立起模型和仿真能力，力求通過不同解決方案來達(dá)到一個(gè)目的，即在特定時(shí)間和特定空域內(nèi)有效地掌握制空權(quán)。